Kombinieren von terrestrischen Fotos und Luftaufnahmen in einem Projekt in Agisoft Metashape

Mit Agisoft Metashape können Sie hochdetaillierte 3D-Modelle erstellen, indem Sie sowohl Luft- als auch Bodenaufnahmen kombinieren. Dieser hybride Ansatz ist besonders nützlich bei der Modellierung von Gebäuden, archäologischen Stätten, Industriegebieten oder anderen Strukturen, bei denen Drohnen- und DSLR-Bilder komplementäre Perspektiven bieten. In diesem Artikel erfahren Sie, wie Sie beide Arten von Bildern in ein einziges, nahtloses Photogrammetrieprojekt integrieren können.

Warum Luft- und Bodenaufnahmen kombinieren?

Drohnen bieten zwar eine hervorragende Draufsicht, aber ihnen entgehen oft wichtige Details an den Seiten und unter der Struktur. Bilder vom Boden aus füllen diese Lücken, indem sie vertikale Fassaden, Innenräume und verdeckte Bereiche mit höherer Detailgenauigkeit erfassen.

• Verbesserte Abdeckung: Minimieren Sie Datenlücken und Verdeckungen
• Erhöhte Genauigkeit: Hochauflösende DSLR-Kameras verbessern die Details in kritischen Bereichen
• Vollständigere 3D-Rekonstruktion: Ideal für die Dokumentation des kulturellen Erbes, die Architektur oder die Stadtmodellierung

1. Planen Sie Ihre Erfassungsstrategie

Beginnen Sie mit einer klaren Planung. Nehmen Sie Ihre Luftbilder mit einer Drohne auf, die eine hohe Überlappung von vorne und von der Seite hat (in der Regel 80%/70%). Verwenden Sie dann eine Handkamera oder eine auf einem Stativ montierte Kamera, um Bilder von der Erde aus aufzunehmen, insbesondere von Fassaden, Eingängen, Statuen oder Innenräumen. Achten Sie auf eine angemessene Beleuchtung und eine einheitliche Kameraausrichtung.

• Verwenden Sie manuelle Einstellungen für eine gleichmäßige Belichtung
• Erfassen Sie genügend Überschneidungen zwischen Luft- und Bodenbildern
• Erwägen Sie die Verwendung von Bodenkontrollpunkten (GCPs) oder Markierungen, die in beiden Datensätzen sichtbar sind.

2. Bilder ordnen und importieren

Legen Sie alle Luft- und Bodenbilder der Übersichtlichkeit halber in getrennten Ordnern ab. Erstellen Sie in Metashape ein neues Projekt und fügen Sie beide Bilder in einem Chunk zusammen. Bei Bedarf können Sie die Bilder auch als separate Chunks importieren und später zusammenführen (wir werden dies weiter unten behandeln).

Markieren oder beschriften Sie jede Gruppe im Fotofenster, um sie leichter zu finden. Dies hilft bei der Fehlersuche oder der Verbesserung der Ausrichtung.

3. Separate Kalibrierung von Kameragruppen

Drohnenbilder und DSLR-Bilder haben in der Regel unterschiedliche Sensorgrößen, Brennweiten und Verzerrungen. Stellen Sie sicher, dass Metashape die verschiedenen Kameragruppen erkennt und die Kalibrierung entsprechend anwendet. Dies können Sie tun, indem Sie den Bereich „Kamerakalibrierung“ überprüfen und bei Bedarf Parameter pro Kameragruppe zuweisen.

Um die Genauigkeit zu verbessern, sollten Sie nach der Ausrichtung die Funktion „Kameras optimieren“ ausführen, um die internen Parameter mithilfe von GCPs oder Ankerpunkten anzupassen.

4. Fotos ausrichten

Führen Sie den Schritt „Fotos abgleichen“ für den gesamten Datensatz aus. Wählen Sie „Hohe“ Genauigkeit und aktivieren Sie die Optionen „Allgemeine Vorauswahl“ und „Referenzvorauswahl“. Dadurch werden Verknüpfungspunkte erzeugt und die relativen Positionen aller Kameras in einem Koordinatensystem festgelegt.

Überprüfen Sie in der Sparse Cloud, ob die Positionen der Luft- und der Bodenkamera korrekt ausgerichtet sind und sich visuell überschneiden. Entfernen Sie alle schlecht ausgerichteten Bilder mit dem Werkzeug „Fehler anzeigen“.

5. (Optional) Arbeiten mit mehreren Chunks

Wenn Sie die Luft- und Bodenbilder in separaten Chunks ausgerichtet haben, können Sie sie nach der Ausrichtung zusammenführen. Verwenden Sie das Werkzeug „Chunks zusammenführen“ und wählen Sie die Optionen „Kameras“ und „Verknüpfungspunkte“, um die Datensätze zu integrieren. Dies ist nützlich, wenn die Bilder in getrennten Sitzungen oder von verschiedenen Teams bearbeitet wurden.

6. Aufbau der dichten Wolke und des Netzes

Wenn Sie alles ausgerichtet haben, fahren Sie mit „Dichte Wolke erstellen“ fort. Verwenden Sie je nach Hardware Ihres Systems die Qualität „Hoch“ oder „Mittel“. Der Filtermodus kann für gemischte Bildsätze auf „Mild“ belassen werden. Erstellen Sie dann ein Netz aus der dichten Wolke für die 3D-Modellierung.

In Fällen, in denen bestimmte Teile des Netzes verrauscht erscheinen, verwenden Sie Tiefenkarten oder wenden Sie eine selektive Maskierung auf problematische Bilder an, bevor Sie eine dichte Wolke erzeugen.

7. Textur und Export

Nachdem Sie das Netz erstellt haben, erstellen Sie eine Textur im Mischmodus „Mosaik“. Stellen Sie sicher, dass die UV-Zuordnung auf „Generisch“ eingestellt ist, um eine allgemeine Visualisierung zu ermöglichen. Sie können das Modell nun in Formate wie OBJ, FBX oder GLB exportieren, um es in externen Anwendungen wie Blender oder Unity zu verwenden.

8. Tipps und bewährte Praktiken zur Genauigkeit

• Verwenden Sie kodierte oder manuell gesetzte Markierungen, die sowohl auf Luft- als auch auf terrestrischen Bildern sichtbar sind.
• Kalibrieren Sie jede Kamera separat und optimieren Sie die Ausrichtung
• Maskieren Sie den Himmel oder irrelevante Hintergründe in Bodenbildern, um die Ausrichtung zu verbessern.
• Verwenden Sie das Werkzeug „Graduelle Auswahl“, um spärliches Wolkenrauschen vor der dichten Rekonstruktion zu entfernen.

Fazit

Durch die Kombination von Land- und Luftbildern in Agisoft Metashape können Sie äußerst vollständige und genaue 3D-Modelle erstellen. Ob Sie nun Architektur dokumentieren, Infrastruktur inspizieren oder das kulturelle Erbe bewahren, dieser hybride Arbeitsablauf bietet das Beste aus beiden Welten. Mit sorgfältiger Planung, separater Kalibrierung und gründlicher Ausrichtung können Sie professionelle Ergebnisse erzielen, die für die Analyse, Visualisierung oder Präsentation bereit sind.